EXPLAIN命令

PG中EXPLAIN命令语法格式如下：

EXPLAIN [(option[,...])] statement
EXPLAIN [ANALYZE] [VERBOSE] statement

该命令的options如下：

• ANALYZE [boolean]
• VERBOSE [boolean]
• COSTS [boolean]
• BUFFERS [boolean]
• FORMAT {TEXT | XML | JSON | YAML}

1. ANALYZE 选项通过实际执行SQL来获得SQL命令的实际执行计划。ANALYZE选项查看到的执行计划因为真正被执行过，所以可以看到执行计划每一步耗费了多长时间，以及它实际返回的行数。

   • 如果SQL语句是一个插入、删除、更新或者CREATE TABLE AS语句(这些语句会修改数据库)，为了不影响实际数据,可以把EXPLAIN ANALYZE放到一个事务中，执行完后回滚事务:

     BEGIN;
     EXPLAIN ANALYZE…;
     ROLLBACK;

2. VERBOSE选项显示计划的附加信息，如计划树中每个节点输出的各个列，如果触发器被触发，还会输出触发器的名称。该选项的默认值为FALSE。

3. COST选项显示每个计划节点的启动成本和总成本，以及估计行数和每行宽度。该选项的默认值为TRUE。

4. BUFFERS选项显示缓冲区使用的信息，只能与ANALYZE参数一起使用，默认值为FALSE。

5. FORMAT选项指定输出格式，可以是TEXT、XML、JSON或者YAML。默认值为TEXT。

EXPLAIN输出结果解释

如下是一个简单的EXPLAIN输出结果解释：

• Seq Scan on jxx_test 表示顺序扫描表jxx_test，顺序扫描也就是全表扫描
• cost=0.00…22.70 cost=后面有两个数字，中间由“…”分隔，第一个数字0.00表示启动的成本，也就是说返回第一行需要多少cost值；第二个数字表示返回所有数据的成本；
• rows=1270：表示会返回1270行，但是表中只有一条数据，真实执行计划需要analyze参数
• width=36：表示每行平均宽度为36字节

成本cost用于描述SQL命令的执行代价，默认情况下，不同操作的cost值如下：

• 顺序扫描一个数据块，cost值为1
• 随机扫描一个数据块，cost值为4
• 处理一个数据行的CPU代价，cost值为0.01
• 处理一个索引行的CPU代价，cost值为0.005
• 每个操作符的CPU代价为0.0025

根据上面的操作类型，PG可以智能计算出一个SQL命令的执行代价，虽然计算结果不是很精确，但大多数情况下够用了。

EXPLAIN 使用示例

默认情况下输出的执行计划是文本格式，也可以输出JSON格式，如下：

文本格式

其他格式均支持，例如：XML、YAML等格式

精确执行analyze

添加analyze参数获得更精确的执行计划：

只查看执行路径

如果值查看执行的路径而不看cost值，可以添加costs false选项：

实际代价与缓冲区命中

联合使用analyze选项和buffers选项，通过实际执行来查看实际的代价和缓冲区命中的情况：

Buffers: shared hit=16257 read=918323

• shared hit=16257 表示在共享内存中直接读到16257个块
• read=918323 从磁盘中读到918323个块
• select语句有可能也会出现写，如written=? 因为共享内存中有脏块，从磁盘中读出的块必须把内存中的脏块挤出内存，所以会产生写

全表扫描

全表扫描在PG中也称为顺序扫描（Seq Scan），全表扫描就是把表中的所有数据块从头到尾读一遍，然后从中找到符合条件的数据块。

索引扫描

索引通常是为了加快查询数据的速度而增加的。索引扫描，就是在索引中找出需要的数据行的物理位置，然后再到表的数据块中把相应的数据读出来的过程。

索引扫描在explain命令的输出结果中用Index Scan表示：

位图扫描

位图扫描也是走索引的一种方式。方法是扫描索引，把满足条件的行或块在内存中建一个位图，扫描完索引后，再根据位图到表的数据文件中把相应的数据读出来。如果走了两个索引，可以把两个索引形成的位图通过AND或OR计算合并成一个，再到表的数据文件中把数据读出来。

当执行计划的结果行数很多时会走这种扫描，如非等值查询、IN子句或有多个条件都可以走不同的索引时。

• Bitmap Index Scan先在索引中找到符合条件的行
• 创建位图
• 根据位图到表中扫描，也就是Bitmap Heap Scan

下面是走两个索引后将位图继续进行BitmapOr运算的示例：

从上图执行计划可以看到BitmapOr操作，即使用OR运算合并两个位图